Самый ответственный момент наступил незадолго перед сбрасыванием бомбы на Хиросиму. В письме Оппенгеймеру, датированном 3 июля 1945 г., Николс сообщил о количестве материала, который будет отгружен для Лос-Аламоса к 24 июля. Работа в Ок-Ридже стала еще более лихорадочной, чем обычно, и к назначенному сроку запасы материала даже превысили количество, указанное Николсом.
Химические операции при электромагнитном процессе обычно представляются как вспомогательные по сравнению с грандиозной физической идеей всего проекта. Это далеко не так. Ведь поскольку с химии начинался и химией заканчивался любой процесс разделения урана, эффективность всего производства зависела от химических производств не меньше, чем от физических. Химики-ученые и химики-технологи должны были идти в ногу с новыми открытиями в области физики. Они так же, как и физики, вынуждены были создавать производство, не располагая достаточными данными. Они не могли опаздывать, чтобы не сорвать всей программы. И они, действительно, ни разу нас не подвели.
Газодиффузионный процесс (позднее получивший условное название проект К—25), гигантский по масштабам многоступенчатый метод отделения урана-235 от урана-238, основанный на явлении молекулярной диффузии, был совершенно новым. Он основывался на явлении, заключающемся в том, что если газообразное соединение урана прокачивать через пористую перегородку, то более легкие молекулы, в состав которых входит изотоп урана с атомным весом 235, будут проникать через перегородку быстрее более тяжелых молекул, содержащих уран-238. Основой всего метода была, следовательно, перегородка — пористая тонкая металлическая мембрана, имевшая несколько миллионов микроскопических отверстий на квадратный сантиметр. Эти мембраны сгибали в трубы и помещали в герметическую полость — диффузионную камеру. Когда через каскад таких камер прокачивался газообразный гексафторид урана, последний постепенно обогащался легкой фракцией. Однако разность масс молекул гексафторида урана-238 и урана-235 столь мала, что для достижения заметного обогащения этот процесс надо было повторять тысячи раз.
Основные научные исследования были выполнены лабораторией Колумбийского университета с условным названием СЭМ (спешиэл эллой мэтириэлс — специальные сплавы), которую возглавляли Юри и Даннинг. В ноябре 1942 г. эти исследования были признаны комитетом С—1 следующими по важности после электромагнитного и плутониевого проектов. В следующем месяце был заключен официальный контракт с компанией М. У. Келло на проведение ею научной разработки, проектирования, обеспечения оборудованием и строительства завода по получению урана-235 с производительностью и степенью обогащения, достаточными для создания бомбы. Для удобства и обеспечения секретности эта компания организовала отдельный специальный филиал «Келлекс», которому и была поручена вся работа по проекту. Между «Келлексом» и Колумбийским университетом установилась тесная связь. «Келлекс» получил от университета основные теоретические данные о процессе и на их основе организовал проектирование промышленного предприятия.